Contrôles géochimiques de l'acidité des huiles dans les réservoirs pétroliers
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Within the framework of this thesis, we were interested in the study of acid oil. Thus, after having developed an analytical method to separate acids from crude oils, this one was applied to the analysis of several series of acid oils presenting various degrees of biodegradation. In the first chapter devoted to their molecular study, it was shown that the alteration of the organic matter proceeds according to a quasi-stewise order and that the major part of the carboxylic acids appeared as an Unresolved Complex Mixture. The only identified resolved compounds were apparently not formed by biodegradation of the oil in place but rather seem either to have been incorporated during oil migration, or to correspond to compounds initially present in the reservoir rock. Among those, we isolated and identified by NMR a new higher plant triterpenic derivative, the 24-nor, 28-lupanoïc acid. In the second chapter, a new method to evaluate acidity, applicable to small quantities of oil, was developed. This one is based on the methylation of the acid species by iodomethane marked with carbon 13. In the case of a series from the Gulf of Guinea tested initially, the enrichment after labelling presents a perfect correlation with the values of acidity measured by the TAN method (for “Total Acid Number”). The isotopic labelling method was applied later to a broader range of oil samples. As a whole, a linear correlation seems to exist between 13C labelling and TAN index, which lets consider that this method could represent an interesting alternative to the measurement of the TAN index in oil exploration.
Abstract FR:
Dans le cadre de cette thèse nous nous sommes intéressés à l’étude des huiles acides. Ainsi, après avoir mis au point une méthode analytique de séparation des acides, celle-ci a été appliquée à l’analyse de plusieurs séries d’huiles acides présentant divers degrés de biodégradation. Dans le premier chapitre consacré à leur étude moléculaire, il a été montré que l’altération de la matière organique procède selon un ordre quasi séquentiel et que la majeure partie des acides carboxyliques se présente sous la forme d’un fond non résolu. Les seuls composés résolus identifiés n’ont apparemment pas été néoformés par biodégradation à partir de la matière organique mais semblent plutôt soit avoir été incorporés lors de la migration de l’huile, soit correspondre à des composés présents dans la roche réservoir. Parmi ceux-ci, nous avons isolé et identifié par RMN un nouveau dérivé de triterpènes de végétaux supérieurs, l’acide 24-nor, 28-lupanoïque. Dans le second chapitre, une nouvelle méthode d’évaluation de l’acidité, applicable à de faibles quantités d’huile, a été mise au point. Celle-ci met en jeu la méthylation des espèces acides par de l’iodaméthane marqué au carbone 13. Dans le cas d’une série d’huiles du Golfe de Guinée testée initialement, l’enrichissement isotopique après marquage présente une corrélation parfaite avec les valeurs d’acidité mesurées par la méthode dite du TAN (pour « Total Acid Number »). La méthode de marquage isotopique a ultérieurement été appliquée à une gamme plus large d’échantillons d’huiles. Dans l’ensemble, une corrélation linéaire semble exister entre taux de marquage au 13C et TAN, ce qui laisse envisager que cette méthode pourrait représenter une alternative intéressante à la mesure de l’indice de TAN en exploration pétrolière.